JPH0567148U - 電源用のスロースタートアップ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 負荷依存性の小さな安定した立ち上がり特性
を有する電源用のスロースタートアップ回路を提供する
こと。 【構成】 スイッチング電源部と、一端が出力電圧線に
接続された分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２と、この分圧抵抗で分圧
した電圧と基準電圧とを比較して、誤差電圧信号を出力
する誤差増幅器１０と、この誤差電圧信号が小さくなる
方向にスイッチング素子に対してスイッチング制御信号
を送るパルス幅制御回路２０とを有するスイッチング電
源装置において、一端が出力電圧線に接続されたコンデ
ンサＣ３と、このコンデンサＣ３の他端と一端が接続さ
れ他端の接地された抵抗Ｒ３、並びにこのＣＲ直列回路
の中間点と前記分圧抵抗の中間点を連絡するダイオード
Ｄ３を有するスロースタート回路３０を設けたことを特
徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は計測器等に用いられる安定化電源装置に関し、特に誘導性負荷などの ために出力電圧の立ち上がり速度の制限される装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

本出願人は、例えば実開平２−３３５４８号公報などで突入電流を制限するた めのスロースタートアップ回路を提案している。図６は従来装置の回路図である 。図において、商用の交流電源ＡＣから送られる交流電流は、ダイオードブリッ ジＤＢ等の整流回路で整流され、コンデンサＣ１で平滑化されてトランスＴの一 次巻線ｎ１に印加される。ＦＥＴ等のスイッチングＱは一次巻線ｎ１に接続され ており、パルス幅制御回路１０によりオンオフ制御されている。トランスＴの二 次巻線ｎ２にはスイッチング信号が誘起されるので、ダイオードＤ１，Ｄ２の整 流回路で整流し、チョークコイルＬで高周波数成分を除去して、コンデンサＣ２ で直流化して、出力電圧Ｖoutを負荷側に供給している。

【０００３】 出力電圧の安定化をするため、出力電圧Ｖoutを分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２を用いて 誤差増幅器の一方の端子に入力する。誤差増幅器１０では、分圧された出力電圧 Ｖoutを基準電圧Ｖrefと比較して誤差信号を出力する。パルス幅制御回路２０は 、誤差信号を小さくする方向にスイッチング制御信号を調整してスイッチング素 子Ｑに送っている。パルス幅制御回路２０は外部より発振信号OSCを入力し、誤 差信号によりスイッチングのパルス幅を調整している。スロースタート回路は、 突入電流が発生している状態でスイッチング素子Ｑをオンオフさせると破壊する 虞があるので、そのような期間スイッチング素子Ｑの動作を抑止するものである 。ここでは、ＣＲの時定数回路により実現しており、パルス幅の広がり速度を抑 制している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 しかしながら、スロースタート回路が動作中は出力電圧安定化ループが切断さ れた状態にあるので、出力電圧の立ち上がりはスロースタート回路の許容するパ ルス幅の広がり具合で定まることになる。このため、電源の種類により立ち上が り速度が大きく変動するという課題があった。またスイッチング周波数の高い電 源では、極めて細いパルスを安定して出力するのは苦手であるため、立ち上がり の制御が一層困難になるという課題があった。

【０００５】 本考案はこのような課題を解決したもので、負荷依存性の小さな安定した立ち 上がり特性を有する電源用のスロースタートアップ回路を提供することを目的と する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成する本考案は、商用電源より供給される交流電流を整流平滑化 して、トランスの一次巻線に印加し、スイッチング素子によりオンオフして、ト ランスの二次巻線に生ずるスイッチング電流を整流平滑化して所定電圧を出力す るスイッチング電源部と、一端が出力電圧線に接続された抵抗Ｒ１と、この抵抗 Ｒ１の他端と一端が接続され他端の接地された抵抗Ｒ２よりなる分圧抵抗と、こ の分圧抵抗で分圧した電圧と基準電圧とを比較して、誤差電圧信号を出力する誤 差増幅器１０と、この誤差電圧信号が小さくなる方向に前記スイッチング素子に 対してスイッチング制御信号を送るパルス幅制御回路２０とを有するスイッチン グ電源装置において、 一端が出力電圧線に接続されたコンデンサＣ３と、このコンデンサＣ３の他端 と一端が接続され他端の接地された抵抗Ｒ３、並びにこのＣＲ直列回路の中間点 と前記分圧抵抗の中間点を連絡するダイオードＤ３を有するスロースタート回路 ３０を設けたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】

電源装置の基本構成は通常の安定化スイッチング電源となっている。スロース タート回路３０は、分圧抵抗と並列に設けられているので、出力電圧安定化ルー プの内部に入っている。従って、負荷状態によらず安定した立ち上がり特性を電 源が備えることになる。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を用いて本考案を詳細に説明する。図１は本考案の一実施例を示す 回路図である。尚、図１において前記図６と同一作用をするものには同一符号を 付け、説明を省略する。図において、スロースタート回路３０は分圧抵抗Ｒ１， Ｒ２と並列に設けられたものである。コンデンサＣ３は一端が出力電圧線と接続 されている。抵抗Ｒ３は一端がコンデンサＣ３の他端と接続され、他端が接地さ ている。ここでは、出力電圧Ｖoutが正なので、ダイオードＤ３の極性はアノー ド端子がコンデンサＣ３側に接続され、カソード端子が分圧抵抗側に接続されて いる。負電圧の場合は、逆極性にする。

【０００９】 このように構成された装置の特性を次に説明する。図２は通常のフィードバッ クを有する安定化電源の誤差増幅器１０の回路図である。マイナス端子に入力抵 抗Ｒｉが接続され、帰還抵抗Ｒｆを有している。ここで帰還抵抗Ｒｆと並列にコ ンデンサＣｆを接続する場合を考える。入力側から見ると、並列接続されたコン デンサＣｆを有する回路は積分形であり、基準電圧Ｖrefがステップ関数であっ ても、ＣｆＲｆの値を適宜に選定することにより、出力電圧を指数関数的に上昇 させることができる。他方、コンデンサＣｆを帰還抵抗Ｒｆに接続すると、進み 位相となって誤差増幅器１０に入力される。そこで、常にコンデンサＣｆが接続 されている状態は、位相補償上好ましくない。例えば、低周波数領域ではトータ ルの系が一次の進みとなり、回路によっては低周波のランプ状発振を行うことが ある。

【００１０】 図３は図１の実施例における誤差増幅器１０の回路図である。ここでは、電源 が投入されてコンデンサＣｆ(Ｃ３）の充電時のみ有効とし、定常時には切り離 すためダイオードＤ３を接続している。コンデンサＣｆの充電後は、抵抗Ｒ３に よりダイオードＤ３のアノード端子はゼロ電位となり、コンデンサＣｆは誤差増 幅器１０に対して無効となる。

【００１１】 図４は図２及び図３の回路の動作説明図で，（Ａ）は基準電圧Ｖref、（Ｂ） は出力電圧Ｖoを表している。電源投入時に、基準電圧Ｖrefはステップ状に変化 するが、誤差増幅器１０の出力する電圧はＣｆＲｆの時定数により徐々に増大し て本来の誤差電圧を表示する。

【００１２】 図５は本考案の変形実施例を示す回路図である。誤差増幅器２０としてシャン トレギュレータＤ６を用いている。位相補償用に抵抗Ｒ４とコンデンサＣ４の回 路を抵抗Ｒ１と並列に接続している。一次側と二次側の絶縁を取るために、フォ トカプラＰＣを用いて誤差電圧信号をパルス幅制御回路２０に伝送している。フ ォトカプラＰＣは電流制限抵抗Ｒ５を介して電源ラインＶccと接続されている。

【００１３】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によればスロースタート回路３０を出力電圧安定 化ループに入れ、電源投入時のみ動作するようにしたので、電源に接続された負 荷によらず立ち上がり特性が定まるという実用上の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す回路図である。

【図２】通常のフィードバックを有する安定化電源の誤
差増幅器１０の回路図である。

【図３】図１の実施例における誤差増幅器１０の回路図
である。

【図４】図２及び図３の回路の動作説明図である。

【図５】本考案の変形実施例を示す回路図である。

【図６】従来装置の回路図である。

【符号の説明】

１０ 誤差増幅器 ２０ パルス幅制御回路 ３０ スロースタート回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】商用電源より供給される交流電流を整流平
   滑化して、トランスの一次巻線に印加し、スイッチング
   素子によりオンオフして、トランスの二次巻線に生ずる
   スイッチング電流を整流平滑化して所定電圧を出力する
   スイッチング電源部と、 一端が出力電圧線に接続された抵抗Ｒ１と、この抵抗Ｒ
   １の他端と一端が接続され他端の接地された抵抗Ｒ２よ
   りなる分圧抵抗と、 この分圧抵抗で分圧した電圧と基準電圧とを比較して、
   誤差電圧信号を出力する誤差増幅器１０と、 この誤差電圧信号が小さくなる方向に前記スイッチング
   素子に対してスイッチング制御信号を送るパルス幅制御
   回路２０と、 を有するスイッチング電源装置において、 一端が出力電圧線に接続されたコンデンサＣ３と、この
   コンデンサＣ３の他端と一端が接続され他端の接地され
   た抵抗Ｒ３、並びにこのＣＲ直列回路の中間点と前記分
   圧抵抗の中間点を連絡するダイオードＤ３を有するスロ
   ースタート回路３０を設けたことを特徴とする電源用の
   スロースタートアップ回路。